Tweet
Hücrenin yapısının ilk keşfedildiği yıllarda basit bir molekül yumağından ibaret yapılar olduğu zannediliyordu. Ancak teknoloji ilerledikçe hücrenin iç yapısının inanılmaz derecede kompleks olduğu ortaya çıkmıştır.Hücre konusunda ders kitaplarında anlatılan bilgiler hücrenin en kaba halini göstermekle birlikte kolaylıkla anlaşılması için organel ve hücre sistemlerinin çizimleri oldukça basite indirgenmiştir.
Eğer hücre üzerine araştırmalarınızı derinleştirirseniz, yanlızca hücre zarının bile oldukça karmaşık sistemlere sahip olduğunu keşfedebilirsiniz.
Bizlere verilen hücre bilgileri kısaca hücre zarı, mitokondri, endoplazmik retikulum ve nukleus'u kapsayan klasik bilgilerdir. Bu sayfada hücrenin birkaç organel ile birlikte mikroskopik boyutlarına karşın akıl almaz karmaşık yapılarını özetlemeye çalışacağım.
Doğadaki tüm canlılar hücrelerden oluşmuştur.Tek hücreli olsun çok hücreli olsun her canlının yapısının temelinde hücre vardır.Bir bakteri veya bir Alg'in vücutları yanlızca bir hücreden oluşmasına karşın bir kedi, köpek,koyun vs. diğer tüm canlıların vücutları ise birden fazla hücreden oluşurlar.Bu hücreler birbirleriyle sürekli br işbirliği içerisindedirler ve aralarında sürekli bir madde veya hormon alış verişi hüküm sürer.
Hücre yapı itibariyle basit gibi görünsede derinlerine inildikçe kompleksliğin boyutları artmaktadır.Örneğin hücreyi kuşatan zarın yapısı ışık mikroskoplarında çok yalın bir yapıya sahip gibi gözükür fakat yanlızca hücre zarının içerisinde bile akıl almayacak derecede kimyasal olaylar cereyan eder.Mesela zarda iyon pompalarından kimyasal reseptörlere, yardımcı proteinlerden enzimlere kadar hemen her yapı iş görmektedir. Nitekim hücre zarının çalışma mekanizmaları üzerine halen açıklık kazanamamış ve teoriler üretilen karanlık noktalar vardır.
Hücreyi ele alırken en dıştan en içe doğru yapıları teker teker ele alacağız.Yani hücrenin en uç bölgesi olan Membran (zar)' dan en iç bölgesi olan Nukleolus'a kadar her yapıyı teker teker ele alarak açıklamaya çalışacağız.
Hücre zarı (Membran) :
Hücre zarının yapısı en basit olarak Fosfolipit adı verilen bir tabakadan oluşur.Bu tabakanın kalınlığı her hücre için farklı olmasına karşın ortalama kalınlığı 8 - 10 nm dir (Nano metre metrenin milyarda biridir).Aşağıdaki şekilde de gördüğümüz gibi fosfolipit tabakası birbirlerine sırt sırta dayanmış molekül gruplarından oluşmaktadır.
Altın rengindeki bilyeler ve bu bilyelere bağlı bulunan ipliksi yapılar görülmekte.
Altın rengindeki bilyeler proteinlerdir.Bu moleküller biyokimyasal özellikleri itibariyle sulu ortamlara yaklaşma eğilimi gösterirler.Suyu seven moleküllere ise " Hidrofilik " denir.
Bu moleküllerin hemen altında bulunan ve karşı karşıya gelmiş ipliksi moleküller ise yağ molekülleridir.Yağ molekülleri ise suya yaklaşma değil kaçma eğilimi gösterirler.Suyu sevmediklerinden dolayı bunlarada
" Hidrofobik " denir.
Yağ ve protein molekülleri, hidrofilik ve hidrofobik özellikleri sayesinde şekildeki gibi bir dizilim gösterirler.
Zarda aynı zamanda kolestrol, zar proteinleri, reseptörler, karbonhidratlar, iyon pompaları ve enzimler iş görür.Kolestrol molekülleri protein - lipid tabakadaki sırt sırta vermiş molekülleri birbirine bağlamada iş görür.Zar proteinleri ise bazılar iyonları transfer etmede görev görürken bazılarda zarın üzerinde bulunan karbonhidrat moleküllerine yataklık yapar.
Şekilde mavi renkle gösterilmiş yapılar zar proteinleridir ve bu proteinlerin içlerinde kanallar bulunup zarın seçici geçirgen özelliğini belirler.Çünki protinlerin içlerindeki bu kanallardan hücrenin isteğine göre ya madde alınır yada dış ortama madde verilir.Dikkat ederseniz bu proteinler zarın bir tarafından diğer tarafına kadar uzanır.Bu proteinlere " İntegral protein " adı verilir.Fakat zarı delmeden yazlıca yüzeylere tutunan proteinlerde vardır.Bu tip proteinlerede " Periferal (yüzeysel) protein " adı verilir.
Zar proteinlein görevlerini kısaca özetleyelim ;
Molekül transferlerinde görev alırlar.
Zarın yapısını kuvvetlendirerek elastik bir yapı kazandırır.
Zar üzerinde kesiklikler yaparak zarın üzerinde porları oluştururlar.
Biyokimyasal reaksiyonlarda enzim olarak iş görürler.
Bunun dışında zardaki proteinlerin ve iyon pompalarının nasıl çalıştığı üzerinde fizyolojik çalışmalar halen devam etmektedir.
İyon pompalarının çalışması ise tıpkı bir karınca gibidir.Bir molekülü tutarak diğer tarafa taşırlar ve bu işi hiç durmaksızın yaparlar.
Şekilde, hücre zarının enine kesitini görmektesiniz.Zarın içinde moleküllerin bir taraftan diğer tarafa transferini sağlayan taşıyıcı molekül görlülüyor.Bu moleküller, taşınması zor olan ve difüzyon (yayınma) yoluyla geçemeyen büyük molekülleri ATP enerjisi kullanarak hücre içerisine veya hücre dışarısına taşırlar. Bu molekül pompalarının, kalınlığı yanlızca 8 - 10 nm olana zarın içerisinde kusursuz bir biçimde çalışması ise insanı adeta hayranlık içerisinde bırakmaktadır.
Hücrenin zarı oldukça elastik bir yapıya sahip olup hücrenin büyümesine paralel olarak yüzeysel bir genişleme gösterir.Hücrenin % 75 ' lik bir kısımını ise su oluşturur.Hücre zarı bu bakımdan sitoplazma ve organellerin dağılmaması açısından oldukça mühim bir görev üstlenmiştir.
Yukarıdaki ilk şekilde hücre zarı üzerinde yeşil renkli boncuk dizisine benzer yapılar görülmektedir.Bu moleküller " Karbonhidrat " molekülleri olup yanyana dizildiklerinde hücre zarının dış yüzeyinde ikinci bir örtüyü meydana getirir.Bu örtüye ise " Glikokaliks " adı verilir.
Glikokaliksin, hücre zarının iç yüzeyi ile dış yüzeyi arasında bir gradiyent farkı oluşturarak kimyasal taşıma ve reaksiyonların meydana gelmesi açısından önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir.
Hücre iskeleti :
Hücrenin % 75 ' lik kısımının su olduğunu belirtmiştik.İçerisinde bu kadar fazla miktarda su ihtiva eden bir yapının dağılmadan ayakta durabilmesi, hücre içerisindeki iskelet ve tıpkı kaslar gibi hareket eden bir tür sistem sayesinde mümkün olmaktadır.
Hücre içerisinde sistematik olarak yerleşmiş olan " Mikrotubul " ve " Mikroflament " ler hücre iskeletini meydana getiren ana unsurlardır.
Soldaki şekilde hücre zarının hemen altından yerleşmeye başlayan mikrotubul (mavi renkli çubuklar) ve mikroflamentleri (sarı renkli ağsı yapı) görmektesiniz.
Mikrotubuller düz yapıdadırlar ve dallanma göstermezler.Kalınlıkları ise 20 - 25 nm arasında değişir.Mikrotubuller resimde çok basit birer çubuk gibi görünürler fakat iç kısımları oldukça karmaşıktır.Öyleki mikrotubullerin içerisinde dairesel olarak sıoralı 13 adet alt birim vardır.Bu birimlerin arasında yani merkezde ise elektronca yoğun bir bölge vardır.
Mikrotubuller hücre bölünmesi esnasında sayılarını artırırlar.
Mikrotubullerin belli başlı görevleri ise sentriyollerin, sillerin ve kamçıların yapısal unsurlarını oluşturumaları şeklinde sıralanabilir.Bunlardan başka kan pulcukları ile daha birçok hücrede iskelet sistemini oluştururlar.Sinir hücrelerinde ise materyal transferinde iş görürler.
Mikroflamentler ise mikrotubullerin aksine ağsı bir yapı gösterirler ve kalınlıklarıda 7 nm kadardır.Yani mikrotubullerin 3 te biri kadar kalınlıktadır.Mikroflamentler hücrenin hareketi ve hücre kasılmasında fonksiyonel yapılardır.Mikroflamentler hücre içerisinde sayıca az olmasına karşın kas hücrelerinde oldukça gelişmiş bir yapıya sahiplerdir.Kas hücrelerinde hepimizin yakından tanıdığı iki proteini ihtiva eden iki çeşit mikroflament vardır.
Birinci mikroflamentimiz " Aktin " adı verilen bir çeşit protein taşır.İkinci mikroflamentimiz ise " Miyozin " adı verilen diğer bir çeşit proteini ihtiva eder.İçerdikleri proteinlerle birbirinden farklılaşmış bu mikroflamentler, mekaniksel ve kimyasal etkileşimlerle birbirleri üzerinde kayarak içinde bulundukları kas hücresinin hareketini sağlarlar.
Mikroflamentler aynı zamanda hücre zarının endositoz ve ekzositoz hareketlerini sağlayarak kese oluşturma yöntemiyle hücre içerisine büyük moleküllerin alınmasını sağlarlar.
Organeller :
Hücre içerisinde herbiri birbirleriyle etkileşim içerisinde bulunan birçok organel ve bu organellere yardımcı unsurlar vardır.Fakat bu organeller gerek sayı olarak gerekse yapı olarak hücreden hücreye farklılık gösterebilir.
Biz en temel olarak bitki ve hayvan hücresini karşılaştıracağız.
Soldaki şekilde tipik bir hayvan hücresi görülmektedir.
Hayvan hücreleri ile bitki hücreleri yapı itibariyle pek fark göstermeselerde organel büyüklükleri, sayıları ve fonksiyonları bakımından farklılık gösterirler.
Şekildede görüldüğü gibi Nukleus hücrenin ortasında konumlanmıştır.Bundan başka hayvan hücrelerinin dış yüzeylerinde çeper yoktur.Çeper yanlızca bitki hücrelerine mahsus bir yapıdır.
Genel olarak bakıldığında hücre içerisinde organellerin oldukça homojen dağıldıkları farkedilebilir.
Bitki hücresi hayvan hücresiyle arasındaki fark oldukça belirgindir.
Bitki hücresinin en dış tarafında membran'a ilave olarak kalın bir yapıya sahip " Selüloz çeper " görülmektedir.Çeper bitki hücresini hem dış ortamlardan korur hemde hücreye sertlik verir.Bu yüzden bitki hücreleri hayvan hücreleri kadar esnek değildir.
Ayrıca bitki hücresinde " Vakuol " oldukça büyüktür.
Vakuol esas olarak depo organı olarak iş görür ve yüksek miktarda su içerir.Mesela fotosentez reaksiyonları sonucunda elde edilen nişasta, karbonhidrat ve diğer besin maddeleri vakuolde depo edilir.
Bitki ve hayvan hücreleri arasında organeller dışında biyokimyasal farklarda vardır.Mesela bitki hücresinde fotosentez için gerekli olan " Klorofil " molekülü mevcuttur.Ve yine bitki hücrelerinde polisakkaritler nişasta halinde depo edilirler.Hayvan hücrelerinde ise polisakkaritler " Glikojen " şeklinde depo edilir ve hayvan hücrelerinde klorofil molekülü bulunmaz.Bu yüzden hayvanlar fotosentez yapamazlar.
İlk organelimiz " Endoplazmik retikulum ".
Endoplazmik retikulum :
Endoplazmik retikulum hücre içerisinde madde iletimini sağlayan boru ağı gibi iş görür.Hücreyi bir şehir gibi düşünürseniz endoplazmik retikulumuda bu şehrin su borusu şebekesi gibi düşünebilirsiniz.
Endoplazmik retikulum hemen hemen tüm hücrelerde bulunur.Fakat hücreden hücreye yapısal olarak farklılık gösterebilir.Örneğin bazı hücrelerde yassı kese şeklinde olmasına karşın diğer bazı hücrelerde ise tubular (boru şeklinde) bir yapı gösterebilir.
Şekildede gördüğünüz gibi endoplazmik retikulumun bir kesiti görülmektedir.
Şekilde gösterilen endoplazmik retikulum granüllü bir yapıya sahiptir.Yani üzerinde
" Ribozomlar " tutunmuş bir vaziyettedir.Bu tip organellere kısaca GER denir
Endoplazmik retikulumun üzerinde garnül yani " Ribozom " bulunmayan tipleride vardır.Böyle organellerede kısaca DER (Düz yüzlü ER) denir.Bazı hücrelerde DER ile GER yanyana konumlanırlar ve birbirleriyle bağlantılıdırlar.
DER ile GER çeşitli hücrelerde farklı olarak oranlanmıştır.Mesela pankreas ve kan hücrelerinde GER daha baskın bulunurken, adrenal korteks gibi hormon tabiatli sıvı salgılayan bezlerde ise DER daha baskın bulunur.Buna karşın DER ve GER ' in eşit oranda yer kapladığı hücrelerde vardır.Örneğin karaciğer hücresi gibi.
Hücrenin nasılki çevresini kuşatan bir zarı var ise hücre içerisindeki her organelinde çevresini kuşatan kendine özgü bir birim zarı vardır.Şekilde endoplazmik retikulumun kıvrımlı yapısı göz önüne alınarak zarların hangi tarafının göründüğü belirtilmiştir.
Kahverengi ile boyalı bölge, endoplazmik retikulum zarının dış yüzeyini temsil etmektedir.
Yani zarın bu bölgesi, içinde bulunduğu sitoplazmaya bakarken, mor ile boyalı bölge endoplazmik retikulumun iç tarafına yani " Matrix " ' ine bakmaktadır.
Üzerinde ribozom bulunan endoplazmik retikulum, ribozom tarafından üretilen proteinleri kendi bünmyesine alır.Burada proteinler işlenerek fonksiyonel yapısına kavuşturulur.Örneğin üretilen protein bir enzim haline getirilecekse, protein, endoplazmik retikulum içerisinde işlendikten sonra hücrenin değişik yerlerine transfer edilir.Bundan ayrı olarak diğer materyaller, iyonlar ve besin maddeleride hücrenin gerekli yerlerine endoplazmik retikulum ile taşınırlar.
Organelimiz bundan ayrı olarak şimdi göreceğimiz " Golgi " aygıtına da biyokimyasal materyaller gönderir.Fakat bunu kanallarla yapmak yerine " Transfer vesikülleri " ile gerçekleştirir.
Golgi aygıtı :
Şekli, ardışık olarak sıralanmış keselere benzeyen golgi aygıtı, endoplazmik retikulumla bağlantılı olarak vesikül üretmekle görevli bir organeldir.
Golgi aygıtı esas olarak 3 bölgeden oluşur.Bu organel nukleusa yakın bölgelerde konumlanmış olup nukleusa yönelik olan kısımı " Olgun bölge ", hücre zarı tarafına bakan kısım ise " Oluşma bölgesi " adını alır.Ortadaki bölge ise geçiş bölgesidir.
Şekilde bir golgi aygıtının kısımları net olaka gözüküyor.
En alttaki kısımlar yukarıdaki bölgelere göre daha ince olup " Oluşma bölgesi " ' ni temsil etmektedir.Yukarıdaki kısımlar ise kenarları kalınlaşmış bir yapıya sahiptir ve "Olgunlaşmış bölgeler " ' i temsil etmektedirler.Ribozomlar tarafından üretilen ve endoplazmik retikulumda biriktirilen polipeptidler (proteinler) daha sonra geçiş vesikülleri ile golgi aygıtına ulaşırlar (Şeklin en altındaki serbest vesiküller).
Golgi aygıtına ulaşan polipeptidler, hücre tarafından üretilen polisakkaritlerle (şeker molekülleri) ile etkileşim içerisine girerek golgi aygıtı içerisinde bir seri işleme tabi tutulur.Bu seri işlemler devam ederken, moleküller golgi aygıtının olgun bölgesine yani şeklin üst bölgesindeki keselere doğru hareket ederler.Ve nihayetinde golgi aygıtından kökenlenen bir zar vasıtasıyla sentezlenen salgı veya sindirici enzimler vesikül halinde sitoplazmada serbest olarak yüzmeye başlarlar.
Salgı vesikülleri, farklı hücrelerin ürettikleri farklı biyokimyasal özelliklere sahip maddeleri ihtiva ederler.Bu biyokimyasal maddeler hormonda olabilir enzimde olabilir.
Sindirici enzim içeren vesiküllere ise " Lizozom " adı verilir.Lizozomların içerdikleri sindirici enzimlerin pH ' ı çok düşüktür ve asidik yapıya sahiptir.İçerdikleri bu asidik tabiattaki sıvılarla hücre içerisine alınan besin maddelerini tıpkı midemiz gibi sindirmeye başlarlar.Lizozomlar aynı zamanda hücre içerisinde fonksiyonlarını yitirmek üzere olan yaşlanmış organelleride bünyelerine alarak eritip yok ederler.
" Otoliz " adı verilen hücre intiharlarıda lizozomlar tarafından gerçekleştirilen bir olaydır.Bir canlı öldükten hücrelerin içerisinde bulunan lizozomların zarları parçalanır ve lizozom içerisindeki asidik enzim serbest hale geçer.Serbest hale geçen enzimler bütün hücre organellerine etki ederek onları eritir ve hücreyi yok eder.
Ölmüş bir hayvan cesedinin birkaç gün içerisinde çürüyüp kokmasının bir nedenide budur
Eğer hücre üzerine araştırmalarınızı derinleştirirseniz, yanlızca hücre zarının bile oldukça karmaşık sistemlere sahip olduğunu keşfedebilirsiniz.
Bizlere verilen hücre bilgileri kısaca hücre zarı, mitokondri, endoplazmik retikulum ve nukleus'u kapsayan klasik bilgilerdir. Bu sayfada hücrenin birkaç organel ile birlikte mikroskopik boyutlarına karşın akıl almaz karmaşık yapılarını özetlemeye çalışacağım.
Doğadaki tüm canlılar hücrelerden oluşmuştur.Tek hücreli olsun çok hücreli olsun her canlının yapısının temelinde hücre vardır.Bir bakteri veya bir Alg'in vücutları yanlızca bir hücreden oluşmasına karşın bir kedi, köpek,koyun vs. diğer tüm canlıların vücutları ise birden fazla hücreden oluşurlar.Bu hücreler birbirleriyle sürekli br işbirliği içerisindedirler ve aralarında sürekli bir madde veya hormon alış verişi hüküm sürer.
Hücre yapı itibariyle basit gibi görünsede derinlerine inildikçe kompleksliğin boyutları artmaktadır.Örneğin hücreyi kuşatan zarın yapısı ışık mikroskoplarında çok yalın bir yapıya sahip gibi gözükür fakat yanlızca hücre zarının içerisinde bile akıl almayacak derecede kimyasal olaylar cereyan eder.Mesela zarda iyon pompalarından kimyasal reseptörlere, yardımcı proteinlerden enzimlere kadar hemen her yapı iş görmektedir. Nitekim hücre zarının çalışma mekanizmaları üzerine halen açıklık kazanamamış ve teoriler üretilen karanlık noktalar vardır.
Hücreyi ele alırken en dıştan en içe doğru yapıları teker teker ele alacağız.Yani hücrenin en uç bölgesi olan Membran (zar)' dan en iç bölgesi olan Nukleolus'a kadar her yapıyı teker teker ele alarak açıklamaya çalışacağız.
Hücre zarı (Membran) :
Hücre zarının yapısı en basit olarak Fosfolipit adı verilen bir tabakadan oluşur.Bu tabakanın kalınlığı her hücre için farklı olmasına karşın ortalama kalınlığı 8 - 10 nm dir (Nano metre metrenin milyarda biridir).Aşağıdaki şekilde de gördüğümüz gibi fosfolipit tabakası birbirlerine sırt sırta dayanmış molekül gruplarından oluşmaktadır.
Altın rengindeki bilyeler ve bu bilyelere bağlı bulunan ipliksi yapılar görülmekte.
Altın rengindeki bilyeler proteinlerdir.Bu moleküller biyokimyasal özellikleri itibariyle sulu ortamlara yaklaşma eğilimi gösterirler.Suyu seven moleküllere ise " Hidrofilik " denir.
Bu moleküllerin hemen altında bulunan ve karşı karşıya gelmiş ipliksi moleküller ise yağ molekülleridir.Yağ molekülleri ise suya yaklaşma değil kaçma eğilimi gösterirler.Suyu sevmediklerinden dolayı bunlarada
" Hidrofobik " denir.
Yağ ve protein molekülleri, hidrofilik ve hidrofobik özellikleri sayesinde şekildeki gibi bir dizilim gösterirler.
Zarda aynı zamanda kolestrol, zar proteinleri, reseptörler, karbonhidratlar, iyon pompaları ve enzimler iş görür.Kolestrol molekülleri protein - lipid tabakadaki sırt sırta vermiş molekülleri birbirine bağlamada iş görür.Zar proteinleri ise bazılar iyonları transfer etmede görev görürken bazılarda zarın üzerinde bulunan karbonhidrat moleküllerine yataklık yapar.
Şekilde mavi renkle gösterilmiş yapılar zar proteinleridir ve bu proteinlerin içlerinde kanallar bulunup zarın seçici geçirgen özelliğini belirler.Çünki protinlerin içlerindeki bu kanallardan hücrenin isteğine göre ya madde alınır yada dış ortama madde verilir.Dikkat ederseniz bu proteinler zarın bir tarafından diğer tarafına kadar uzanır.Bu proteinlere " İntegral protein " adı verilir.Fakat zarı delmeden yazlıca yüzeylere tutunan proteinlerde vardır.Bu tip proteinlerede " Periferal (yüzeysel) protein " adı verilir.
Zar proteinlein görevlerini kısaca özetleyelim ;
Molekül transferlerinde görev alırlar.
Zarın yapısını kuvvetlendirerek elastik bir yapı kazandırır.
Zar üzerinde kesiklikler yaparak zarın üzerinde porları oluştururlar.
Biyokimyasal reaksiyonlarda enzim olarak iş görürler.
Bunun dışında zardaki proteinlerin ve iyon pompalarının nasıl çalıştığı üzerinde fizyolojik çalışmalar halen devam etmektedir.
İyon pompalarının çalışması ise tıpkı bir karınca gibidir.Bir molekülü tutarak diğer tarafa taşırlar ve bu işi hiç durmaksızın yaparlar.
Şekilde, hücre zarının enine kesitini görmektesiniz.Zarın içinde moleküllerin bir taraftan diğer tarafa transferini sağlayan taşıyıcı molekül görlülüyor.Bu moleküller, taşınması zor olan ve difüzyon (yayınma) yoluyla geçemeyen büyük molekülleri ATP enerjisi kullanarak hücre içerisine veya hücre dışarısına taşırlar. Bu molekül pompalarının, kalınlığı yanlızca 8 - 10 nm olana zarın içerisinde kusursuz bir biçimde çalışması ise insanı adeta hayranlık içerisinde bırakmaktadır.
Hücrenin zarı oldukça elastik bir yapıya sahip olup hücrenin büyümesine paralel olarak yüzeysel bir genişleme gösterir.Hücrenin % 75 ' lik bir kısımını ise su oluşturur.Hücre zarı bu bakımdan sitoplazma ve organellerin dağılmaması açısından oldukça mühim bir görev üstlenmiştir.
Yukarıdaki ilk şekilde hücre zarı üzerinde yeşil renkli boncuk dizisine benzer yapılar görülmektedir.Bu moleküller " Karbonhidrat " molekülleri olup yanyana dizildiklerinde hücre zarının dış yüzeyinde ikinci bir örtüyü meydana getirir.Bu örtüye ise " Glikokaliks " adı verilir.
Glikokaliksin, hücre zarının iç yüzeyi ile dış yüzeyi arasında bir gradiyent farkı oluşturarak kimyasal taşıma ve reaksiyonların meydana gelmesi açısından önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir.
Hücre iskeleti :
Hücrenin % 75 ' lik kısımının su olduğunu belirtmiştik.İçerisinde bu kadar fazla miktarda su ihtiva eden bir yapının dağılmadan ayakta durabilmesi, hücre içerisindeki iskelet ve tıpkı kaslar gibi hareket eden bir tür sistem sayesinde mümkün olmaktadır.
Hücre içerisinde sistematik olarak yerleşmiş olan " Mikrotubul " ve " Mikroflament " ler hücre iskeletini meydana getiren ana unsurlardır.
Soldaki şekilde hücre zarının hemen altından yerleşmeye başlayan mikrotubul (mavi renkli çubuklar) ve mikroflamentleri (sarı renkli ağsı yapı) görmektesiniz.
Mikrotubuller düz yapıdadırlar ve dallanma göstermezler.Kalınlıkları ise 20 - 25 nm arasında değişir.Mikrotubuller resimde çok basit birer çubuk gibi görünürler fakat iç kısımları oldukça karmaşıktır.Öyleki mikrotubullerin içerisinde dairesel olarak sıoralı 13 adet alt birim vardır.Bu birimlerin arasında yani merkezde ise elektronca yoğun bir bölge vardır.
Mikrotubuller hücre bölünmesi esnasında sayılarını artırırlar.
Mikrotubullerin belli başlı görevleri ise sentriyollerin, sillerin ve kamçıların yapısal unsurlarını oluşturumaları şeklinde sıralanabilir.Bunlardan başka kan pulcukları ile daha birçok hücrede iskelet sistemini oluştururlar.Sinir hücrelerinde ise materyal transferinde iş görürler.
Mikroflamentler ise mikrotubullerin aksine ağsı bir yapı gösterirler ve kalınlıklarıda 7 nm kadardır.Yani mikrotubullerin 3 te biri kadar kalınlıktadır.Mikroflamentler hücrenin hareketi ve hücre kasılmasında fonksiyonel yapılardır.Mikroflamentler hücre içerisinde sayıca az olmasına karşın kas hücrelerinde oldukça gelişmiş bir yapıya sahiplerdir.Kas hücrelerinde hepimizin yakından tanıdığı iki proteini ihtiva eden iki çeşit mikroflament vardır.
Birinci mikroflamentimiz " Aktin " adı verilen bir çeşit protein taşır.İkinci mikroflamentimiz ise " Miyozin " adı verilen diğer bir çeşit proteini ihtiva eder.İçerdikleri proteinlerle birbirinden farklılaşmış bu mikroflamentler, mekaniksel ve kimyasal etkileşimlerle birbirleri üzerinde kayarak içinde bulundukları kas hücresinin hareketini sağlarlar.
Mikroflamentler aynı zamanda hücre zarının endositoz ve ekzositoz hareketlerini sağlayarak kese oluşturma yöntemiyle hücre içerisine büyük moleküllerin alınmasını sağlarlar.
Organeller :
Hücre içerisinde herbiri birbirleriyle etkileşim içerisinde bulunan birçok organel ve bu organellere yardımcı unsurlar vardır.Fakat bu organeller gerek sayı olarak gerekse yapı olarak hücreden hücreye farklılık gösterebilir.
Biz en temel olarak bitki ve hayvan hücresini karşılaştıracağız.
Soldaki şekilde tipik bir hayvan hücresi görülmektedir.
Hayvan hücreleri ile bitki hücreleri yapı itibariyle pek fark göstermeselerde organel büyüklükleri, sayıları ve fonksiyonları bakımından farklılık gösterirler.
Şekildede görüldüğü gibi Nukleus hücrenin ortasında konumlanmıştır.Bundan başka hayvan hücrelerinin dış yüzeylerinde çeper yoktur.Çeper yanlızca bitki hücrelerine mahsus bir yapıdır.
Genel olarak bakıldığında hücre içerisinde organellerin oldukça homojen dağıldıkları farkedilebilir.
Bitki hücresi hayvan hücresiyle arasındaki fark oldukça belirgindir.
Bitki hücresinin en dış tarafında membran'a ilave olarak kalın bir yapıya sahip " Selüloz çeper " görülmektedir.Çeper bitki hücresini hem dış ortamlardan korur hemde hücreye sertlik verir.Bu yüzden bitki hücreleri hayvan hücreleri kadar esnek değildir.
Ayrıca bitki hücresinde " Vakuol " oldukça büyüktür.
Vakuol esas olarak depo organı olarak iş görür ve yüksek miktarda su içerir.Mesela fotosentez reaksiyonları sonucunda elde edilen nişasta, karbonhidrat ve diğer besin maddeleri vakuolde depo edilir.
Bitki ve hayvan hücreleri arasında organeller dışında biyokimyasal farklarda vardır.Mesela bitki hücresinde fotosentez için gerekli olan " Klorofil " molekülü mevcuttur.Ve yine bitki hücrelerinde polisakkaritler nişasta halinde depo edilirler.Hayvan hücrelerinde ise polisakkaritler " Glikojen " şeklinde depo edilir ve hayvan hücrelerinde klorofil molekülü bulunmaz.Bu yüzden hayvanlar fotosentez yapamazlar.
İlk organelimiz " Endoplazmik retikulum ".
Endoplazmik retikulum :
Endoplazmik retikulum hücre içerisinde madde iletimini sağlayan boru ağı gibi iş görür.Hücreyi bir şehir gibi düşünürseniz endoplazmik retikulumuda bu şehrin su borusu şebekesi gibi düşünebilirsiniz.
Endoplazmik retikulum hemen hemen tüm hücrelerde bulunur.Fakat hücreden hücreye yapısal olarak farklılık gösterebilir.Örneğin bazı hücrelerde yassı kese şeklinde olmasına karşın diğer bazı hücrelerde ise tubular (boru şeklinde) bir yapı gösterebilir.
Şekildede gördüğünüz gibi endoplazmik retikulumun bir kesiti görülmektedir.
Şekilde gösterilen endoplazmik retikulum granüllü bir yapıya sahiptir.Yani üzerinde
" Ribozomlar " tutunmuş bir vaziyettedir.Bu tip organellere kısaca GER denir
Endoplazmik retikulumun üzerinde garnül yani " Ribozom " bulunmayan tipleride vardır.Böyle organellerede kısaca DER (Düz yüzlü ER) denir.Bazı hücrelerde DER ile GER yanyana konumlanırlar ve birbirleriyle bağlantılıdırlar.
DER ile GER çeşitli hücrelerde farklı olarak oranlanmıştır.Mesela pankreas ve kan hücrelerinde GER daha baskın bulunurken, adrenal korteks gibi hormon tabiatli sıvı salgılayan bezlerde ise DER daha baskın bulunur.Buna karşın DER ve GER ' in eşit oranda yer kapladığı hücrelerde vardır.Örneğin karaciğer hücresi gibi.
Hücrenin nasılki çevresini kuşatan bir zarı var ise hücre içerisindeki her organelinde çevresini kuşatan kendine özgü bir birim zarı vardır.Şekilde endoplazmik retikulumun kıvrımlı yapısı göz önüne alınarak zarların hangi tarafının göründüğü belirtilmiştir.
Kahverengi ile boyalı bölge, endoplazmik retikulum zarının dış yüzeyini temsil etmektedir.
Yani zarın bu bölgesi, içinde bulunduğu sitoplazmaya bakarken, mor ile boyalı bölge endoplazmik retikulumun iç tarafına yani " Matrix " ' ine bakmaktadır.
Üzerinde ribozom bulunan endoplazmik retikulum, ribozom tarafından üretilen proteinleri kendi bünmyesine alır.Burada proteinler işlenerek fonksiyonel yapısına kavuşturulur.Örneğin üretilen protein bir enzim haline getirilecekse, protein, endoplazmik retikulum içerisinde işlendikten sonra hücrenin değişik yerlerine transfer edilir.Bundan ayrı olarak diğer materyaller, iyonlar ve besin maddeleride hücrenin gerekli yerlerine endoplazmik retikulum ile taşınırlar.
Organelimiz bundan ayrı olarak şimdi göreceğimiz " Golgi " aygıtına da biyokimyasal materyaller gönderir.Fakat bunu kanallarla yapmak yerine " Transfer vesikülleri " ile gerçekleştirir.
Golgi aygıtı :
Şekli, ardışık olarak sıralanmış keselere benzeyen golgi aygıtı, endoplazmik retikulumla bağlantılı olarak vesikül üretmekle görevli bir organeldir.
Golgi aygıtı esas olarak 3 bölgeden oluşur.Bu organel nukleusa yakın bölgelerde konumlanmış olup nukleusa yönelik olan kısımı " Olgun bölge ", hücre zarı tarafına bakan kısım ise " Oluşma bölgesi " adını alır.Ortadaki bölge ise geçiş bölgesidir.
Şekilde bir golgi aygıtının kısımları net olaka gözüküyor.
En alttaki kısımlar yukarıdaki bölgelere göre daha ince olup " Oluşma bölgesi " ' ni temsil etmektedir.Yukarıdaki kısımlar ise kenarları kalınlaşmış bir yapıya sahiptir ve "Olgunlaşmış bölgeler " ' i temsil etmektedirler.Ribozomlar tarafından üretilen ve endoplazmik retikulumda biriktirilen polipeptidler (proteinler) daha sonra geçiş vesikülleri ile golgi aygıtına ulaşırlar (Şeklin en altındaki serbest vesiküller).
Golgi aygıtına ulaşan polipeptidler, hücre tarafından üretilen polisakkaritlerle (şeker molekülleri) ile etkileşim içerisine girerek golgi aygıtı içerisinde bir seri işleme tabi tutulur.Bu seri işlemler devam ederken, moleküller golgi aygıtının olgun bölgesine yani şeklin üst bölgesindeki keselere doğru hareket ederler.Ve nihayetinde golgi aygıtından kökenlenen bir zar vasıtasıyla sentezlenen salgı veya sindirici enzimler vesikül halinde sitoplazmada serbest olarak yüzmeye başlarlar.
Salgı vesikülleri, farklı hücrelerin ürettikleri farklı biyokimyasal özelliklere sahip maddeleri ihtiva ederler.Bu biyokimyasal maddeler hormonda olabilir enzimde olabilir.
Sindirici enzim içeren vesiküllere ise " Lizozom " adı verilir.Lizozomların içerdikleri sindirici enzimlerin pH ' ı çok düşüktür ve asidik yapıya sahiptir.İçerdikleri bu asidik tabiattaki sıvılarla hücre içerisine alınan besin maddelerini tıpkı midemiz gibi sindirmeye başlarlar.Lizozomlar aynı zamanda hücre içerisinde fonksiyonlarını yitirmek üzere olan yaşlanmış organelleride bünyelerine alarak eritip yok ederler.
" Otoliz " adı verilen hücre intiharlarıda lizozomlar tarafından gerçekleştirilen bir olaydır.Bir canlı öldükten hücrelerin içerisinde bulunan lizozomların zarları parçalanır ve lizozom içerisindeki asidik enzim serbest hale geçer.Serbest hale geçen enzimler bütün hücre organellerine etki ederek onları eritir ve hücreyi yok eder.
Ölmüş bir hayvan cesedinin birkaç gün içerisinde çürüyüp kokmasının bir nedenide budur